车身高强钢零件高温无铆钉铆接淬冷研究

发布时间：2023-06-03 16:13

　　随着高强钢和铝合金作为车身轻量化材料被广泛应用,如何实现钢铝异种材料的连接成为研究重点。本文研究高温铆接工艺采用高温状态下对高强钢和常温铝合金进行无铆钉铆接,克服了传统工艺在异种金属连接方面的局限,实现了高强钢和铝合金的有效连接。本文通过有限元建模和实验相结合的方法,对高温铆接工艺铆接及淬冷相变过程进行了相关研究。首先通过材料实验测量钢铝的热学参数,基于实验热学参数和实际工艺要求,设计了高温铆接及淬冷模具,建立了高温铆接淬冷有限元模型;通过高温钢板与室温铝合金的传热实验与有限元仿真温度曲线的对比,验证了有限元模型能有效模拟高温铆接过程中的热量传递;基于有效的有限元模型,研究了在高温铆接淬冷过程中冷却参数的灵敏度和冷却方式对高强钢板温度场的影响。利用ABAQUS二次开发功能建立了高强钢相变子程序,通过模型运算结果与相变实验数据进行对比,验证相变子程序在相变运算中的准确性;进行了高温铆接实验得到有效的铆接接头,通过X射线衍射扫描得到接头材料相变类型和各相含量数据并与有限元仿真结果对比,进一步验证了高温铆接相变模型能有效模拟高温铆接淬冷过程的相变情况。基于有效的高温铆接相变模型,针对不同冷却...

【文章页数】：77 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
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第1章 绪论
    1.1 课题背景
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 高强钢热成形技术
        1.2.2 高强钢高温铆接技术
        1.2.3 高强钢相变
        1.2.4 高强钢连接与淬冷技术
    1.3 本文研究内容
第2章 高温铆接有限元仿真
    2.1 高温铆接传热分析
        2.1.1 传热学基本原理
        2.1.2 高温铆接耦合热交换
    2.2 传热参数确定
        2.2.1 实验设备及原理
        2.2.2 传热参数测量
    2.3 高温铆接传热模型建立
        2.3.1 有限元几何模型
        2.3.2 热力耦合有限元仿真
        2.3.3 传热模型单元类型
        2.3.4 传热有限元模型验证
    2.4 高温铆接冷却温度场
        2.4.1 冷却介质参数确定
        2.4.2 冷却效果分析
        2.4.3 不同冷却方式温度场对比
    2.5 本章小结
第3章 高温铆接相变研究
    3.1 自定义相变材料
        3.1.1 高强钢相变材料模型
        3.1.2 高强钢相变子程序
        3.1.3 相变子程序迭代验证
    3.2 相变有限元模型验证
        3.2.1 相含量XRD确定
        3.2.2 仿真实验对比分析
    3.3 冷却方式对相变影响分析
        3.3.1 冷却方式对相含量影响
        3.3.2 相变过程原理分析
    3.4 本章小结
第4章 高温铆接淬冷方案研究
    4.1 高强钢相变力学性能分析
        4.1.1高强钢材料实验
        4.1.2 高强钢相变力学曲线
    4.2 冷却参数影响研究
        4.2.1 连续加工工况模拟
        4.2.2 淬冷参数对相变影响研究
        4.2.3 冷却方案设计与分析
    4.3 本章小结
第5章 总结与展望
参考文献
作者简介及科研成果
致谢



本文编号：3829624